现代遥感技术范文

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现代遥感技术

篇1

关键词:遥感 现代水文 水土保持

1前言

随着遥感技术的发展,我国多个领域已经广泛采用遥感技术,在水文水资源领域也逐步开始广泛应用。本文通过介绍遥感技术在水文水资源领域的应用,不仅降低了水文水资源领域的研究成本,提高了研究工作的效率,也促进了水文水资源在社会工作中的延伸发展。

2遥感在水文水资源中的应用

2.1降水

借助于遥感资料,可以获得降水的空间分布特征,特别是在雨量站和雷达观测站点较稀少的地区。用于降水估算的遥感信息源有雷达(数字雷达、WSR-88D雷达)、气象卫星和航空飞机等,其中雷达多用于局部短期雨量的预测预报,而气象卫星则主要用于大面积降雨估算。雷达是微波遥感的一种类型,它利用大气中的降水粒子对电磁波的吸收与散射作用,通过对回波信号的分析处理,确定来自空间采样体积中降水粒子的后向散射的能量,并由计算机计算出实时地面降雨量,由于云层的阻挡,直接用卫星来测定降雨量还不是切实可行的,但是可以将卫星技术与传统的地面测量方法结合起来测定降雨。目前,国内外应用卫星数据来估测降雨量的主要方法有:云层指数法、阈值(极限法)、生命——历史法、形状分类法、综合方法、微波辐射法等。航空遥感是被动式遥感,它实际上是深入云内及云体周围环境做各种飞行的气象专用飞机,可以测出不同的云滴、雨滴和冰晶粒子及其分布;近代探测飞机是采用计算机和各种资料处理系统,使飞机探测获得的大量云雨信息能自动收集、显示和记录下来。

国内遥感估算降水研究相对国外起步较晚,近几年取得了一些研究成果。2003年,王建华应用遥感技术根据不同云层和点雨量间的回归关系,建立了面雨量计算模型,并以GMS影像为信息源,对2000年黄河流域雨量进行遥感反演,精度较高[1];2004年,李致家等[2]利用雷达估测降雨,并与水文模型耦合,将耦合的水文模型应用到实时洪水预报中;2006年,陈利群等[3]基于可见光和红外遥感反演降水的原理,在分析黄河源区降水强度与云亮温,云反射率以及云斜率参数的基础上,建立了黄河源区的基于NOAA/AVHRR—LAC资料估算1h、3h和5h降水强度模型。

2.2蒸散发

区域蒸发(包括土壤蒸发、水面蒸发和植物蒸腾)是区域水量平衡和能量平衡的重要组成部分。随着遥感技术的发展和应用,利用遥感技术估算蒸散发已成为研究的热点和趋势。能

量平衡是遥感方法估算蒸散发的理论基础:

Rn=G+H+LE式中:Rn是净辐射,G是土壤热通量,H是感热通量,LE是潜热通量,单位均为W/m2。

利用遥感研究蒸散发有很多方法,概括起来主要有以下四类:统计经验法、能量余项法、数值模型、全遥感信息模型。

2.3径流与水文模型

尽管遥感技术无法直接测量河川径流,但是借助于水文模型,遥感信息可以用来间接估算河川径流。作为一种信息源,遥感技术可以提供土壤、植被、地质、地貌、地形、土地利用和水系水体等许多有关下垫面条件的信息,也可以测定估算蒸散发、土壤含水量和可能成为降雨的云中水汽含量。以遥感为手段获取的上述信息在确定产汇流特性或水文模型参数时是十分有用的。刘昌明等[4]将应用遥感信息的水文模型粗略的分成三类:第一类是遥感信息和地面同步实测资料的回归模型;第二类是将遥感信息作为水文模型中参数的输入与估计或者是调整水文模型结构后与具有空间特征的遥感资料相耦合的遥感水文模型;第三类是应用遥感资料的水量平衡模型。

国外早期的研究主要是利用遥感资料提取流域地物信息、估算水文模型的参数,进行土壤分类、应用一些经验性的模型估算融雪径流、估算损失参数等。

国内在遥感应用于径流与水文模型方面的研究,主要集中在国外遥感水文模型的应用和运用遥感资料获取流域水文模型的输入以及率定有关的参数等方面。

2.4地表特征及参数提取

地表特征也称为水文下垫面,它影响着径流形成、运移及存储,是影响地面物质和能量交换的重要因素。地表特征遥感应用可以分为两类。

第一类是地表特征的识别和分类。由于不同的地物类型具有不同的波谱特性和分布规律,利用这些信息特征差异可以对地物进行区分,如水体识别、土地利用和土地覆盖分类等。

土地利用变化和土地覆被变化(LUCC)是引起水文过程变化的主要原因之一,遥感技术以其宏观快速、准确、准实时、周期性重复观测等优点在区域土地利用和土地覆被变化的监测中具有明显的优势,也得到了广泛应用。

第二类是地表特征参数的提取与估算。描述下垫面特征的几个重要地表特征参数有植被参数、地面温度、地表发射率和地面反照率等。其中植被参数又包括归一化差值植被指数

(NDVI)、植被覆盖度、叶面指数(LAD等。这些地表特征参数是蒸发遥感模型计算的关键,也是研究地表能量平衡和物质平衡的基础,但用传统方法很难得到区域上的信息,因此,利用遥感技术反演地表特征参数具有重大意义。

2.5水土保持

为了有效地进行水土保持工作,对土壤侵蚀和水土流失调查、监测和评价,具有十分重要的意义。目前,遥感技术成为水土保持研究的重要技术手段,在区域土壤侵蚀和水土流失研究中得到了广泛的应用。

(1)土壤侵蚀动态监测。应用遥感技术进行土壤侵蚀动态监测关键是提取影响土壤侵蚀的因子信息(如降雨、植被盖度、地形因子、成土母岩、土地利用类型以及人为活动等)。目前,应用遥感影响进行土壤侵蚀动态监测的方法有很多,较常用的有分类后对比法、逐像元比较法、影像与GIS数据叠加分析法,以及结合逐像元比较与分类后比较的混合动态监测方法等。我国自20世纪70年代以来,进行了国家和区域±壤侵蚀遥感调查,对全国大河、重点水土流失区进行调查与监测并编制了大量的遥感图件,特别是80年代以来,国家将遥感技术列为重大应用工程进行科技攻关,在黄土高原综合治理等重大项目中取得了一系列有价值的成果。

(2)水土流失定量研究。在众多水土流失定量计算模型中以美国通用土壤流失方程(USIE)的应用最为广泛。许多学者试图从遥感资料中提取通用土壤流失方程式(USLE)中的因子,用以分析和计算。例如,1997年,卜兆宏等[5]提出了一种水土流失定量遥感方法,该法的监测模型表达形式与USLE和RUSLE相同,但其因子算式算法由我国实测资料建立,该法尤其适用于遥感和GIS数据的微机处理。

2.6土壤水分与旱情监测

土壤水分(即土壤湿度或土壤含水量),是联系地表水与地下水的纽带,也是研究地表能量交换的基本要素。土壤水分与干旱的遥感监测是是目前遥感技术应用研究的前沿领域,该领域的探索与研究也一直比较活跃。国内外许多研究人员都做了大量的研究工作,提出了许多监测土壤水分的方法,从遥感光谱波段的使用上,对土壤水分的遥感监测研究可分为两类。

第一类是光学遥感(即可见光一——近红外、热红外遥感)监测土壤水分。光学遥感监测土壤水分的内容十分丰富,算法也很多,比较成熟的方法有以下几种:①热惯量法。热惯量法最早由Watson等[6]提出,它需要利用热红外遥感影像反演下垫面温度,建立与土壤热惯量、土壤水分含量的关系模型和土壤表层与一定深度土壤含水量的关系模型来研究土壤的含水量。我国学者也作了大量研究工作,详细研究成果请参见文献[7~10]。②植被指数法。这种方法认为植被的缺水状况可以通过不同的遥感植被指数来表征,通过植被指数来间接估算土壤水分。常用的方法有归一化植被指数法、距平植被指数法、条件植被指数法、条件植被温度指数和植被供水指数法。③作物缺水指数法。作物缺水指数是土壤水分的一个度量指标,它是由作物冠层温度值转换来的,是利用热红外遥感温度和常规气象资料来间接的监测植被条件下的土壤水分,是遥感监测土壤水分的一种很重要的方法。

第二类是微波遥感监测土壤水分。微波对云层有较强的穿透力,不受光照条件限制,能够全天候工作,而且长波段微波能够穿透植被并对土壤具有一定的穿透能力。这些特点使得

微波遥感在土壤水分监测中就具有其独特的优越性。微波遥感法有被动微波遥感土壤水分和主动微波遥感土壤水分丽种。①被动微波遥感,主要是通过微波辐射计获得土壤的亮温温

度,然后通过物理模型反演土壤水分或与土壤湿度建立经验/统计模型。②主动微波遥感,主要利用土壤的介点特性和含水量间的密切关系。国内外许多学者对雷达后向散射系数和土

壤水分的关系进行系统研究,研究多依据统计方法,通过实验数据的相关分析建立土壤湿度与后向散射系数之间的经验函数关系,而以线性关系应用最普遍。

目前,虽然用遥感资料及其它辅助手段进行土壤水分监测的理论已趋成熟,也提出了许多方法,但是各种方法都有一定的适用条件。对于裸土,热惯量法和微波遥感法都能得到较好的结果。在全植被覆盖条件下,植被指数法和作物缺水指数法比较适用。如何解决部分植被覆盖条件下旱情的监测是一个值得研究的同题,隋洪智[]做出了有益的探索。

2.7水质监测

遥感监测水质,就是依靠监测光谱信号的改变,研究这些光谱的变化与水质参数之间的关系。通过遥感预测的水质参数有:悬浮颗粒物、水体透明度、叶绿素a浓度以及溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数和一些综合污染指标如营养状态指数等[11]。水质遥感的主要方法有:理论分析方法、经验方法、半经验方法。我国先后对海河、渤海湾、蓟运河、大连河、长春南湖、于桥水库、珠江、苏南大运河等大型水体进行了遥感监测,研究了有机物污染、油污染、富营养化等[12]。

2.8地下水

国外遥感技术应用于地下水资源的勘探评价可追溯到1961年,已经有40年的历史。随着遥感技术的发展,多源遥感数据广泛用于与地下水密切相关的地质条件的解译分析和地

下水有关的地表植被、温度、土壤水分等环境因素的提取,取得了有效的成果。李凤全[64]将遥感在地下水研究中的应用归纳为以下几个方面:地下水径流系统、地下水水质评价和制图、热影像应用、基岩地区和线性特征研究、地下水水质和地下水管理。2000年,朱第植等[13]针对南疆民丰戈壁沙漠地区,应用遥感技术,在地貌、水系、构造、古河道等系列解译的基础上,根据不同植被的影像特征建立了找水模型。

3结语与展望

(1)随着遥感技术的迅猛发展,多平台、多时相、高分辨率的遥感数据不断出现,如何将这些海量数据应用到水文水资源领域中是目前研究的热点问题。

(2)与常规观测方法相结合。用常规方法可以观测点上的水文变量(如降水量、蒸发和土壤含水量等),而用遥感技术则可以提供空间面状水文变量的信息。但是,遥感技术直接或间接得到的水文变量要用常规观测的成果进行检验、率定。因此,常规方法和遥感技术相结合,取长补短,对探测水文变量是非常必要的。

(3)与地理信息系统(GIS)相结合。GIS是综合处理和分析空间数据的技术,将遥感数据源与GIS的结合,可以建立包含水文、气象、地形地貌、土壤植被、环境生态等资料的空间地理信息库,在水文水资源领域中发挥作用。

(4)无资料地区的水文过程研究。海量的遥感数据为开展无资料地区的水文过程研究提供了优越的数据源和前提条件。

(5)水文尺度问题研究。一方面,由于水文水资源科学自身尺度问题的复杂性,限制了遥感的应用;另一方面,遥感信息又对水文尺度问题提供了新的技术手段,使水文水资源科学迈上新的台阶。

参考文献

[1]王建华.年尺度下的黄河流域降水遥感反演[J].资源科学,2003,25(6):8—13.

[2]李致家,刘金涛,葛文忠,等.雷达估测降雨与水文模型的耦合在洪水预报中的应用[J].河海大学学报(自然科学版),2004,32

[3]陈利群,刘昌明,杨胜天,等.黄河源区降水遥感反演[J].中国环境科学,2006,26(B07):87—91.

[4]刘昌明,陈效国.黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理研究和进展[M].郑州:黄河水利出版,2001.22—33.

[5]卜兆宏,孙金庄,周伏建,唐万龙,席承藩.水土流失定量遥感方法及其应用的研究[J].土壤学报,1997,34(3):235--245.

[6]Waston K,Rowen I,C,Offield T W.Application of thermal modeling in the geologic interpretation of 1R images[J].Remote Sensing of Environment,197l,3:2017--2041.

[7]刘兴文,冯勇进.应用热惯量编制土壤水分图及土壤水分探测效果[J].土壤学报,1987,24(3):272--280.

[8]张仁华.土壤含水量的热惯量模型极其应用[J].科学通报,1991,36(12):924--927.

[9]肖乾广,陈维英,盛永伟,等.用气象卫星监测土壤水分的实验研究[J].应用气象学报,1994,5(3):312—318.

[10]余涛,田国良.热惯量法在监测土壤表层水分中的研究[J].遥感学报,1997,1(1):24—31.

[11]刘灿德,何报寅.水质遥感监测研究进展[J].世界科技研究与发展,2005,27(5):40一44.

篇2

【关键词】煤炭地质;地质遥感技术;应用;创新思考

引言

基于目前地质遥感技术在煤炭领域的应用来看,由于煤炭地质具有多样性及复杂性,在开采人员进行开采的时候往往会出现利用率低、开采不合理等情况,从而使煤炭资源造成浪费,严重时可能还会导致安全事故及财产损失,因此,为适应生产及现代化技术的需要,煤炭地质遥感技术正处于一种新的转型阶段,正面向市场化发展及全面商业化的新方向进行转型。

1 煤炭地质遥感技术的基本概念及特点

1.1 遥感技术的基本概念

遥感技术是在20世纪60年代,根据电磁波的理论对远距离目标所反射和辐射的红外线、电磁波及可见光等信息,利用各种传感的仪器进行收集、处理,并且让这些信息形成影像,从而对目标物及它附近的各种景物进行探测和识别的一种综合探测技术。

1.2 遥感技术的特点

(1)收集手段多,收集信息量大

在运用此技术时,可以运用不同的遥感仪器及不同的波段的仪器设备,来对目标物体进行探测和识别,来得到我们需要的信息;而且这种技术不仅能够探测地表的情况,还能对目标物内部的一定深度进行探测。

(2)具有整体性和直观性

在用遥感技术设备进行拍摄探测时,我们能够获得非常清晰生动的传输影像,并且画面具有明显全面整体性及直观性。

(3)受到的地面限制条件较小,探测范围广

遥感探测技术相对于传统的探测技术来说,遥感技术在进行探测时不但可以不受自然环境的影响,还能够顺利完美的将探测任务完成,收集到可靠的信息。

2 煤炭地质遥感技术的实际应用

2.1 利用遥感技术对煤质地质进行探测和绘图

由于我们在日常生活中的活动范围越来越广,那些实际地形图已经从根本上发生了重大变化,已不能再为我们提供准确的数据,因此,为了满足工作要求,必须对地形图进行及时的更新。所以,我们通过利用遥感技术从太空的卫星中的数据以影像的形式,清晰的传输过来,这种遥感技术不但可以对国家的基础地理信息进行探测识别,还能够将多样性的、不同种类的数据库进行及时的更新。

在煤炭开采的过程中,由于煤炭地质图需要具备较高的精确度,以便采煤进行。因此,煤炭开采的相关技术人员,可以将通过遥感技术探测得到的影像资料作为依据,以多元地学将信息进行综合分析及适当处理,得到对煤炭地质进行的精确的绘图。而且,在水文地质、煤炭资源、煤层气调的调查评价中及在小煤窑实际生产情况的调查监控中,也有用到遥感技术。

2.2 利用遥感技术对煤炭生态环境的污染进行监测

在对环境监测时,主要是对开采时用的化学物品污染调查、煤炭地质环境检查、土地的开垦及生态环境重建的方面的监测,准确的知道环境的影响,从而对进一步加强环境保护及综合治理提供依据。

2.3 利用遥感技术对煤炭地质灾害做调查评估

在采煤区建立一个动态的检测系统,将遥感技术最为监测道具,根据煤矿的地质规律,从而对地质灾害的易发程度进行研究,然后通过数据综合分析,将地质灾害的评估图绘制出来,以预防危险的发生。

3 煤炭地质遥感技术的创新思考

3.1 高光谱遥感技术应用

高光谱遥感技术可以对岩石类型及矿物成分的煤炭地质进行识别,对其中的波谱特征进行空间定位及定量分析,然后进行煤炭地质光谱库建立。这种技术不但具备测量技术,还能进行信息识别及数据处理,通过监测、提取可以直接对地质进行找矿及填图工作。

3.2 高分辨率遥感技术应用

将煤炭地质资料用遥感技术形成高分辨率的图像,不仅可以使煤炭资源开发的合法性及状况及时的反映出来,还可以对煤炭的安全生产及维护进行有效的监测。因此,应将这一技术进行创新、发展。

3.3 遥感技术图像处理及信息提取方法创新

神经网络、小波变换、分型理论、遗传算法、光谱特征匹配、支持矢量机等新的理论及方法,都应该被应用在遥感图像信息处理方面,让遥感技术的信息及图形处理向着多尺度、定量化、高分辨率及模型化等新型技术体系方向发展,使煤炭地质识别、信息提取技术及遥感图像处理技术得到不断地完善。

3.4 进行“3S”一体化技术创新

“3S”技术即遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的统称,三者间具有密不可分、相辅相成的关系,虽然三者的作用原理不同,但是三者间的结合可以成为一种重要的找矿手段。利用遥感技术可以及时对地质系统中的数据进行更新;地理信息系统则可以为遥感技术提供辅导作用,为遥感技术提供不同的信息及分析手段,有助于遥感技术得到的数据进行精确的影像表达;而全球定位系统可以为煤炭地质的探测提供精确的高程模型及地理位置。因此,为了更精确的得到相关数据,煤炭地质的遥感技术应该进行不断的创新,做到与时俱进,将“3S”技术充分的应用到煤炭地质的探测及开采中去,使煤炭资源向着现代化及产业化的方向发展。

3.5 将数字信息遥感技术创新应用

随着信息化社会的发展,全球已进入数字化信息的时代,不管什么企业都是以数字建立数据信息库。因此,为了使煤炭地质遥感技术向智能化、多功能信息化及综合化等特征发展,用电子计算机对煤炭地质进行现代分析、矿山规划、数据采矿、资源评估等,使先进的技术及有利的工具为煤炭的开发和利用做贡献。

4 结束语

通过本文的研究,可以看出,随着现代社会知识及科技技术的不断进步、发展,为了更好的为煤炭企业做贡献,就要不断地利用先进的科技手段将遥感技术进行创新,得到新的遥感技术手段,为煤炭地质遥感技术开启新的篇章。

参考文献:

[1]毛耀保.关于煤炭地质遥感技术创新的思考[J].中国煤炭地质, 2010(S1).

[2]李生军.对煤炭地质遥感技术创新的分析[J].企业导报,2013(09).

篇3

【关键词】煤炭地质;遥感技术;创新分析;探测识别

由于煤炭地质的复杂性、多样性,我们往往会在开发煤炭的过程中出现不合理开采、不高效利用的现象,这样就会造成煤炭资源的浪费,甚至会导致不必要的人身伤亡和财产损失。所以在合理开采煤炭资源时,还要利用现代先进的科学技术来辅助煤炭的勘探、开采及灾害防御。其中,对于煤炭地质的遥感技术就是重要的应用手段之一。

一、遥感技术的概念特点

(1)基本概念。遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术,是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波、红外线和可见光等信息,进行收集、处理,并且最后形成影像,从而对目标物体及其附近各种景物进行探测和识别的一种综合技术。(2)主要特点。一是直观性和整体性。通过遥感设备的拍摄处理,我们所获得的传输影像是非常清晰生动的,并且具有很明显的直观性和全面的整体性。二是收集手段多,信息量大。人们可以运用不同波段以及各不相同的遥感仪器设备,来探测识别目标物体,用以获得我们所需要的信息。技术人员不但能够探测地球表面的环境性质,而且可以探测到目标物内部一定的深度。所以说遥感技术的信息手段很多,信息容量非常大。三是受地面条件限制较小。相较于传统的探测技术,遥感技术所探测收集的信息可以不受冰川、高山、沙漠及恶劣环境的影响,能够顺利完美的完成既定任务。四是获取信息的效率高、周期短,而且探测范围较广。

二、遥感技术的实际应用

(1)煤炭地质的探测绘图。一是地形图的及时更新。现在我们生活的实际地形图已经发生了天翻地覆的变化,这就要求我们及时更新地形图,以满足实际的工作需求。我们发射到太空中的卫星可以通过遥感技术传输清晰的影像过来,其数据的时效性强,探测范围广。这一手段已经成为我国获取更新国家基本比例尺地形图的重要途径。此外遥感技术还可以探测识别国家的基础地理信息,及时更新各不相同种类、多种多样尺度的数据库。二是煤炭地质图的获取编制。在开采煤炭的过程中,开采团队需要较高精度的煤炭地质图。我们需要在煤炭地质填图时,做到有的放矢,突出重点。工程技术人员可以把遥感技术测得的影像作为依据,通过多元地学进行信息的综合分析和适当处理,以提取含煤地层、控煤构造、水文地质、工程地质和环境地质信息为重点,进行煤炭资源的地质填图;再依据野外填图获取的地质信息资料,运用相应的软件编制煤炭剖面图和柱状图。除此之外,遥感技术还应用在对煤炭资源、水文地质、煤层气调等的调查评价及对小煤窑的实际生产情况进行监控调查。(2)煤炭地质灾害的调查评估。依据煤层自燃的地质规律,把遥感技术作为必要手段,建立煤矿区的动态监测系统,从而为煤矿区的防火防灾、监测治理提供了重要依据。技术人员还应该通过地质灾害的易发程度,经过综合分析研究,编制地质灾害危险性分区评估图,提出相应的防治方法策略。还要分析遥感影像查明煤层突水的走向、性质和规模,进而确定突水的控制宽度和流量。(3)煤炭生态环境的污染监测。遥感技术在煤炭区生态环境的污染监测中主要应用在煤矿区的环境检查,开采高硫煤导致的酸沉降污染调查和生态环境的重建及土地复垦等方面。其中环境检查就是运用遥感技术获取固体废弃物、粉尘污染、水体污染和土地污染的信息,明晰污染的程度范围,从而为以后的综合治理提供理论依据。

三、遥感技术的发展前景

(1)“3S”技术一体化。遥感技术、地理信息系统、全球定位系统着三者之间的关系是相铺相成,密不可分的。遥感技术可以更新地理系统中的数据,地理系统支持遥感影像的分析表达,全球定位可以提供精确位置和高程模型。煤炭地质的遥感技术应该与时俱进,紧跟“3S”一体化的脚步,促进煤炭资源的产业化、现代化发展。(2)数字煤炭信息领域。随着全世界的信息化发展,煤炭地质的遥感技术也要逐步走向综合化、智能化和多功能信息化。煤炭行业要开拓数字煤炭的信息领域,以信息数据库基础,运用电子计算机进行现代分析、数据采矿、矿山规划和资源评估,从而为煤炭的开发利用提供技术支持和有利工具。(3)健全技术创新机制。在进行煤炭地质遥感技术创新的同时,还要健全遥感技术的创新保障机制。煤炭行业必须统筹规划,明确层次,用来完善煤炭地质的遥感技术创新体制。还要重视煤炭地质学科建设,健全多元化投资新机制,形成自主有效的创新机制。

参 考 文 献

篇4

关键词:遥感技术 地籍测绘 应用

中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)07(b)-0042-02

近年来,我国加强了对地籍的管理,地籍测绘也得以发展起来,地籍测绘作为一种技术工作,但其属于一项政府行为,利用地籍测绘这种技术上的手段,从而使政府充分的行使土地管理职能,其主要是通过对土地及其附着物的位置、质量、界限、权属和利用现状等情况进行测绘,从而对其面积和形状进行掌握,地籍测绘作为一种行政技术手段,在地籍测量及地籍管理中都发挥着至关重要的作用。而随着地藉测绘技术的发展,数字地籍测绘开始在地籍测量中进行应用,其不仅在数据采集上实现了数字化,而且在成图成果上也实现了数字化,其利用全站仪等测量仪器对地籍图进行编辑,实地进行数据的采集,从而生成宗地图,建立地籍数据库,并输出面积汇总表,进行地籍数据动态管理等,通过地籍测绘,可以直接为各部分提供权威性的数据,有利于城市建设的进行。目前遥感技术和计算机技术的有效结合,将其在地籍测绘中进行应用并取得了较好的效果,不仅有效的提升了经济效益,同时也使社会效益得以进一步提升,具有极其重要的意义。

1 遥感技术概述

遥感技术兴起于20世纪60年代,其是利用电磁波理论的一种探测技术,利用各种传感仪器,不需跟被检测人接触,便可知道被检测人的消息,其属于测绘技术的一种,可以对获取的信息进行加工和描绘。遥感系统的组成部分主要有遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置及图像处理设备等。通过在遥感平台上装设遥感器,从而实现对图像的拍照、扫描等,所以遥感器可以是照相机、扫描仪、微波辐射计及合成雷达等。同时为了信息进行更好的实现与地面的传输,则利用飞行器器来完成信息传递任务。地面接受到的图像信息,则需要经过图像处理设备进行处理后,才能有效的将地物的性质和信息进行反映。经过处理的信息需要进一步利用光学仪器或是计算机进行分析计算后找出其特征,从而作为识别的目标。遥感技术相对于其他探测技术相比,其不仅探测的范围较大,而且可以迅速的实现对资料的获取,不受地面条件的限制,在对信息获取时具有多种手段,获取的信息量较大,而且可以全天候进行工作,所以目前遥感技术其应用范围涉及众多领域,而且应用效果非常显著。

作为新一代测绘技术,其在土籍管理工作中得到有效的应用,通过遥感测绘,可以很好地对土地情况进行检测,使国土管理部门很好地掌握土地的情况,而且通过遥感技术可以实现土地信息的实时更新,更便于对变更数据的掌握和管理,方便于分析和查询工作的开展。

在当前卫星和飞行技术装置快速发展下,遥感技术以此为依托得到更快的发展起来,其通过对地面及研究目标来获取相关的信息,从而更好的实现对部分区域内土地环境及地籍资料进行获取的技术手段。虽然在上世纪遥感技术就兴起,但只有将航空技术和计算机技术部有效的结合后,才使遥感技术进入快速的发展阶段。目前航空遥感就是将遥感技术在高空飞行器上进行设置,从而进行相关测量。目前在科学技术的推动下,遥感技术得以更广泛的应用开来,特别是在当前我国地籍测绘领域中,通过遥感技术来对土地信息进行全面的分析,通过对大量数据的记录,从而来实现对地籍相关资料的识别。

2 现代地籍测绘与“数字国土”的关系

现代地籍测绘、地籍信息系统与“数字国土”三者有着密切的关系。现代地籍测绘为建立地籍信息系统提供基础数据,但为了有效管理和共享大量的地籍测绘成果,需要建立一个地籍信息系统,进而就可以存放各种图形和属性等信息,并对国土资源部门进行从“部”到“厅”到“局”的各种行政级别上的空间应用分析。“数字国土”包括广泛的数据和信息,高分辨率影像和数字地图是其中的重要数据之一,地籍测绘正是地籍信息系统建设及其网络体系建设即“数字国土”的重要内容。

现代测绘技术是运用地籍测量中的一些先进技术和方法,它是融地籍测量外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地籍测量的同时可建立地籍数据库,并通过一定的途径建立地籍管理系统,为完成“数字国土”工程、实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。现代地籍测绘基本流程为:

(1)资料分析:对测区已有的地籍数据进行分析,熟悉测区地形,根据已有的数据进行分析,分析过程中,可以考虑能否使用“准地籍测量”。

(2)数据获取:数据获取途径包括两种:第一种是通过上述分析,直接利用已有的资料;第二种是野外直接采集与收集。数据采集要完全按照数据库要求。数据获取的内容,包括全要素地形数据、地籍数据、控制数据、地类数据。

(3)数据编辑、整理、入库:对于获取的各种数据。按照数据库建库技术要求进行整理、编辑、人库,并进行各种统计分析,汇总,最终建市地籍数据库,形成地籍管理系统

3 遥感技术在地籍测绘中的应用

随着信息技术的发展,加快了信息管理系统的进步,各种新技术的应用,使地籍测绘信息的采集、处理、存储和发展得以改善,同时也对存在的相关技术问题得以有效的解决。通过各种新技术的良好结合,使来源不同的土地信息都得以集中于信息管理系统当中,通过对信息的有效整合,能够更好的对系统内的土地信息进行管理,从而满足不同用户对信息的需求。

3.1 动态监测应用

目前在地籍测绘工作中,其所应用的技术不断的成熟,特别是遥感技术、地理信息系统及GPS等高科技技术的应用,更有效的提高了土地测绘的水平,更易于土地测绘工作的开展。在地籍测绘中运用遥感技术,有效的实现了动态监测,其能够随时监测到土地的变更、土地调查和土地的动态信息,从而有效的掌握相关土地调查资料,实现对土地的有效利用。而且通过计算机技术可以将难以识别的对象进行信息处理,从而以可识别的文字和图像表现出来,更易于对相关数据信息进行记录,合理对监测周期进行确定,通过对土地利用变化情况进行全新的监测,并将不同时期的数据进行对比,从而得出最好的信息。随时对土地利用变化情况进行监测,可以更好的实现对土地利用情况的核查,进行土地总体规划,决策者提供科学、可靠的数据资料。通过动态监测,可以及时发现土地利用中违法情况,及时进行上报并查处,更便于对土地进行管理。

3.2 遥感技术应用

(1)数据选取:众所周知,地籍管理具备综合性、连续性以及高精度性等特征,当前的遥感技术对于数据的选取,一般通过美国和法国的Landsat TM、SPOT两种卫星数据来实现。当然,监测的精度一直是遥感技术最关键的,为提高精度需要,有时候必须结合相关土地利用图,作为监测的对比,并将人文、生态等相关指标列入地籍测绘资料中。当精度要求特别高时,必须接触 GPS等高分辨率卫星影像作为补充资料。

(2)数据处理:数据处理在地籍测绘中的意义很重要,遥感所得的数据,通常需要通过计算机相关技术将之转化为可识别的信息,并予以修正,达到一定的精度。

(3)变化信息提取:所谓变化信息,是通过固定的时间段,土地相关资料发生变化时,是遥感技术在地籍测绘中最重要的应用,通过时间差,来判断不同的变化,从而可以为土地将来考虑,做出整体规划。

(4)监测精度评定:精度要求是评价遥感技术质量的重要砝码,通过记录和分析相关数据,对已测信息进行统计学研究,得出测绘信息的精确度,从而验证地籍测绘水平。

3.3 GPS RTK在建设用地勘测定界中的应用

建设用地中的土地勘测定界是实地确定土地使用界线范围,测定界桩位置,测量使用界线范围内各类土地面积并计算用地面积等测绘技术工作,它为各级政府的国土资源部门审批土地、地籍管理提供依据和基础资料。建设用地勘测定界的工作程序为:审查用地文件及有关图件―现场踏勘―图上红线设计―实地放样―复核测量―面积量算―绘制建设用地界图―填绘建设用地管理图―资料整理―归档,经反复实地踏勘、图上设计、权属调查后制定放样数据。利用GPS RTK技术进行勘测定界放样,能避免解析法和关系距离法放样等放样方法的复杂性,同时也简化了建设用地勘测定界的工作程序,特别是对公路,铁路等大型工程更为有效。

4 结语

遥感技术具有较强的专业性和技术性,在应用中十分复杂,目前在对遥感技术应用中还存在着许多人难点问题,所以还需要测绘工作者加强对遥感技术研究的力度。这就需要测绘人员要加强对遥感技术知识的学习,努力提高其应用的技能,从而在实际测绘工作能够更好的对其进行应用,使其能够促进地籍测绘事业的更快、更好发展。

参考文献

[1] 石伟朋.遥感技术在地籍测绘方面的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊), 2010(6).

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【关键词】遥感技术 中学地理教学 课程资源

一、现代遥感技术的发展

《遥感导论》是作为一名地理专业的学生需要在大学学习的基础课程。在高中的课程学习中,我们就已经知道地球上的物体都在不停发射、反射和吸收电磁波,而且不同物体对电磁波发射、反射和吸收的特性不同。而遥感(Remote sensing,简称RS)就是指借助对电磁波敏感的仪器,在不与探测目标接触的情况下,记录目标物对电磁波的辐射、反射、散射等信息,揭示目标物的特征和性质及其变化的综合探测技术。[1]

遥感技术是在20世纪60年代兴起的一门技术。人类从古代就向往着“顺风耳”、“千里眼”,随着这一技术的产生,它就像人类的另一双眼睛,能够从另一个高度感知地球。但是在以前这是一门处于高科技领域的技术,普通人很难接触到,当然也很难运用到。但是随着社会的发展、科学的进步,这一门以前“高高在上”的技术在生活中的运用也越来越普遍,各种遥感软件平台大众化,普通群众也能够很容易地在某些网站下载遥感影像。

另一方面,遥感技术会被广泛应用,也正是因为它的功能十分强大。现代遥感技术视域广阔,检测范围大,可覆盖整个地球。能够瞬时成像、实时传输、快速处理,迅速获取信息和实施动态监测,在自然灾害监测、环境监测、遗产保护及可持续发展等多个领域都能够发挥其作用。例如在08年汶川地震震后、10年玉树地震震后以及13年庐山县震后,航空影像图都起到了关键作用。强烈地震往往会造成一些地区交通和通信中断,严重影响外界对受灾情况的判断和相应决策。如何尽快获取受灾信息,成为指导救灾工作的关键。而高分辨率遥感观测技术,正是精确获取灾区数据的最重要的手段之一。遥感地球所将地震后获取的遥感数据,共享给参与救灾的国家有关部门和灾区政府,并将卫星数据上传到网站上供社会免费使用,为精确判断灾情和救灾指导发挥了重要参考作用。

二、遥感技术在中学地理教学中的应用

由此可见,遥感技术已不再高深莫测,它逐步走进我们的生活并为我们所用。作为一名地理师范生,我们将来更多地会参与到中学地理教学当中,虽然偶尔会有部分教师在教学中也运用到了一些遥感影像,但总的来说这种趋势还并不明显。那到底遥感技术能不能运用到中学地理教学中呢?我认为是能的。

比如在人教版高中地理必修一第四章第三节《河流地貌的发育》中,就有讲述黄河三角洲的发育。教材当中只用到了一张黄河三角洲的卫星影像图,但是为了让学生能够更清楚地感知到黄河三角洲的发育速度十分迅速,我们可以采用多张不同时期的卫星影像图来进行对比教学。现代黄河三角洲是1855年以来,黄河冲积作用形成的,从那时至今卫星影像的数量有很多,教师也很容易获取。

除了在必修一自然地理的教学中运用到遥感技术,必修二人文地理也同样可以大量的运用到遥感技术。例如城市内部的空间结构、城市化、农业地域与工业地域类型、交通运输的布局以及人类与地理环境的协调发展都可以通过加入遥感影像丰富课堂素材,提升教学质量。以高中地理必修二第二章第三节的《城市化》为例,教材上使用了大量的图片,但都是一些地图或者图表,学生们只能抽象的去理解城市化的进程,却难以有一个具体的印象。然而遥感影像却能够很好地解决这个问题。从不同时期的遥感影像上我们能够很清楚地看出一个城市城市化进程地快慢与程度。学生也能够从影像上清晰地找出一个区域的房屋、河流、植被等等,从而通过自主学习得出《城市化》这一节内容的知识点,打破了以往的传统教学。

当然,遥感技术不仅可以运用到中学地理教学当中,也应该运用到其中。一方面是遥感技术可以丰富地理教学的课程资源。地理重在观察,学生们习惯了看各种地图、图表,而遥感影像看得却并不多。事实上遥感图像可以真实、客观的观察到广阔的地域空间和地物,实时性强。且信息丰富,具有综合性的特点,因此打破了传统教学中图片信息过时、图片范围太小的缺点,进一步充实课堂。另一方面遥感技术也能够培养学生从影像中获取信息的能力。在遥感影像上有许许多多的信息,它们有的是直接的,有的是间接的。直接信息能够提升学生的读图看图能力,而间接信息能够增强学生间接获取信息的综合能力,同时还能让学生明白“眼见不一定为实”,很多知识是隐藏在事件背后的,我们需要去思考、去挖掘,探索求真的精神是科学创新与进步的原动力。并且要间接获取隐藏的信息需要用到数学、物理、计算机等学科的知识,从而也培养了学生的综合实践能力。

虽然,现如今遥感技术在中学地理教学中的应用多数是使用了一些遥感影像,但是我相信遥感技术作为地理教学的一项课程资源,还有很多潜在的价值等待我们去挖掘。在未来的中学课堂上,必定还会有更多的形式、更多的机会运用到遥感技术!

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关键词:遥感技术 应用

中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)02-0200-01

1 遥感的简单介绍

“遥感”顾名思义就是:“遥远的感知”,也就是:不直接接触到有关目标而能收集到信息,而且还能进行分类和分析。遥感所收集的信息是由目标物反射或发射的电磁波。收集电磁波息信的装置就叫传感器。装载传感器的设备,如:人造卫星和飞机等称为遥感平台。现代遥感技术从空中利用遥感设备在地面进行物体性质检测。它有许多功能:

1.1 观测的面积大

根据陆地卫星轨道910km左右的高度与航摄飞机可达10km左右的高度来看由得高,观测的面积就广阔。每张陆地卫星图像覆盖的地面面积高达3000kmg2。而我国要覆盖全部陆地面积只需要600多张左右卫星图像就可以了。这就为人们展示了一种宏观的景象,对于地球资源及环境要素的分析极其有利。

1.2 收集信息的速度快,周期短

在以前用一般方法进行一次实地测绘地图,通常要十年或几十年重复一次,而应用了航摄测量的方法以后,确只要几年才能重复一次,在卫星围绕地球运转的同时,便能讯速收取所经地区的各种自然现象的最新资料。以陆地卫星4、5为例,每16天可以覆盖地球一遍。因此,利用遥感技术以后,地图的更新时间可以大大缩短,一些地区自然现象的动态变化也能很快地反映出来,并及时做出预报。

1.3 局限性少

在对于恶劣的自然条件,如高山、沙漠、冰川、沼泽等难以开展工作的区域,或由于国界的限制不可达到的地区,用航天遥感的方法,则很容易收取所需要的资料。

1.4 方法多,收集的信息量大

遥感技术能够适应各种不同的任务和目的,先用不同的遥感仪器使用不同的波段来收取所需要的资料。现代的遥感技术能利用红外线、紫外线、微波波段和可见光波波段来进行探,不但能探测到地面的性质也能探测到目标的一定深度。有些波段具有对干沙土、植被、云、雾、冰等的穿透性和识别性。

遥感技术可以根据不同的目的和任务,选 用不同的波段和不同的遥感仪器,取得所需的信息。现代的遥感技术不仅能利用可见光波段探测物体,而且能利用人眼看不见的紫外线、红外线和微波波段进行探测,不仅能探测地表的性质,而且可以探测到目标物的一定深度。某些波段具有对云、雾、冰、植被、干沙土等的穿透性,可深化对被测目标的认识。例如:对水具有一定穿透性的有可见光的蓝光波段,它可采用较长的微波雷达探测冰层,还可以穿透冰层到达下面的水体或地底面。微波波段具有长时间的工作能力。因此它获取的信息量大,根据有关资料显示“以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例,像元点的分辨率为79m×57m,每一波段含有7600000个像元,一幅标准图像包括四个波段,共有3200万个像元点”。

1.5 作用广

现在遥感技术的应用领域很广泛。因为遥感主要是进行测绘方面的应用,而测绘数据又是应用于全行业的基础使用,不仅用于军事的侦察,还广泛应用于地理、地质、气象、水文、农林业、规划和建设及环境保护并多领域,具有较高的经济、生态和社会效益。

2 遥感技术系统和基本过程

遥感技术系统是实现遥感目的的方法、设备和技术的总称,它是一个多维、多平台多层次的立体化观测系统。从总体上看,任何一个遥感任务的实施,均由遥感数据获取、有用信息抽取及遥感应用三个基本球节组成。而每个环节的进行,都要有相应的基础研究和技术手段的支持。

遥感过程是指遥感信息的或取、传输、处理分析判读应用的全过程,它是通过以卫星、飞机和汽车为观测平台,在距离目标物几米至几千真米的距离以外,采用光学、电子光学等探测设备,接收的反射,散射,电磁辐射目标对象在图像胶片或数字磁带记录的形式发射能量,然后将信息发送到地面站,接收站将这些遥感数据进一步加工成遥感资料产品,以提取有用的信息,如(图1):

遥感技术系统是一个通用的系统实施方法、设备和技术。现已成为从地面到高空的多维观测系统。大量的研究,包括遥感数据采集,基础研究,运输,处理,分析和应用遥感物理研究等。遥感技术系统包括:

2.1 遥感平台

(1)地面平台:三角架、遥感塔、遥感车和遥感船等与地面接触的平台。(2)航空平台:包括飞机和汽球。(3)航天平台:包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船等。

2.2 遥感仪器

传感器是接受、记录目标物电磁波谱特征的仪器,是遥感技术系统的核心。(如扫描仪、雷达、摄影机、摄像机等)

2.3 信息的传输与记录

遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数磁带上。

2.4 信息处理

遥感卫星地面站,接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关的研究,为遥感应用提供数据服务。

2.5 分析应用

包括对遥感数据根据某种目的进行分析,处理,测绘,制图的一系列的设备,技术和方法的遥感数据的应用程序。遥感技术系统是一个非常复杂的系统。对于一个特定的遥感目的。能以发挥技术优势和整体系统的各个子系统选择最佳经济效益的最佳结合。遥感数据收集是在由遥感平台和传感器构成的数据采集系统中或得技术支持下实现的,由于各种平台和遥感器都有自已的适用范围和局限性,因此往往根据具体任务的性质和要求的不同而采用的组合方式,以取得较好的应用效果。片面地强调某种平台或遥感器的重要性,甚至把它们对立起来,是不适宜的。

参考文献

[1]刘丹丹.《遥感技术与应用》[M].哈尔滨地图出版社,2009.

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关键词:遥感地址勘查技术;具体应用;研究

中图分类号: P627 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2016)31-152-2

1 遥感地质及勘查技术概述

遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 。又称地质遥感。遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征。②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征。③地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析。④遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用。

1.1 遥感地质勘查技术的概念

利用飞机与卫星等遥感器对检测地标的地质数据进行电磁、光谱的扫描与识别的技术称之为遥感地质勘查技术,其在地质勘探工作中的应用有助于对检测地标的地质特性进行深入分析,进而可通过摸清地质信息与地质特征为地质勘探提供更为科学可靠的理论与数据。较之传统地质勘查技术,遥感地质勘查技术具有多层次、综合性与宏观性的特点,因而地质勘查检测结果的精准性可得到大大提升。近些年,遥感地质勘查技术凭借技术先进、检测结果准确等优势在现代地质勘查工作中发挥了越来越重要的作用。

1.2 遥感地质勘查技术的特点

1.2.1 科学性

遥感技术在地质勘查工作中的应用为其数据采集环节提供了大量更具科学性的理论依据。以遥感地质勘查技术在我国的应用为例,使用卫星、飞机等高端遥感器可科学计算、检测出待检测地标的具体地质状况,有效结合电磁技术、光谱技术同现代化计算机技术以及现代化航拍器械可使地质扫描工作更具科学性,进而可为我国地质勘查与地质研究工作提供更为科学、准确的勘察数据与地质资料。

1.2.2 精确性

不断增大的矿产需求量使得我国地质勘查工作逐渐细化,这对地质勘查技术也提出了越来越高的精细化要求。遥感地质勘查技术可通过电磁技术与光谱技术的应用扫描并分析地质状况,现代地质勘查工作的精细化需求可得到满足。遥感地质勘查技术的应用实例显示,其可对地质状况进行全方位的检测与计算,这对现代地质勘查工作精确性以及矿产开采效率的提高均十分有利。

2 遥感地质勘查技术的应用

2.1 获取地质构造信息

在应用遥感技术找矿的过程中,我们可通过空间信息观察到相关地质标志,而提取空间信息的过程中则需应用到遥感技术所呈现出的与检测区域成矿相关的线性图像,从推覆体以及断裂等相似类型中提取出有用信息是这一过程中需注意的部分。遥感地质勘查技术还可应用于获取酸性岩体、火山盆地等地质的信息。由于影响遥感技术成像的因素较多,因而其在地质勘查工作中极有可能会发生地质图像模糊的情况,这将直接导致地质线性形迹和地质纹理信息无法清楚显示出来,地质勘测工作随之面临困难。针对这一问题,目前主要采用人机交互、目视解译等方式来突出显示地质构造图像中的关键信息。

2.2 通过获取植被光谱来确定矿产位置

矿区感测区中的金属或矿物较易因地下水文因素和地下微生物作用的影响而改变底层结构,随之将会对土壤层中的成分造成矿物元素增加等影响,土壤成分受到的影响将直接体现在地表的职务上。土壤层中成分的变化将会改变地表植物对金属元素的剧集程度和吸收程度,继而将会使得植物内含水量及叶绿素也发生改变,后种变化将通过植物的反射光谱特征显示体现出来,遥感技术正是利用了这一系列的变化将检测区域地表植物的反射光谱特征显示出来,并通过分析植物异常光谱信息来确定该区域是否存在矿产。不同种类的植物,甚至是同种植物的不同器官在金属含量方面将会呈现不同的特点,因而需大量收集检测矿区的植被样品,并在分析植被光谱信息的基础上统计出具有良好金属吸收能力和聚集能力的植被。植物反射光谱的色调是应用光谱特征增强技术处理遥感图像的主要依据。分离提取出异常色调后,遥感技术可直观展现出这些异常色调,分析出植被对金属的吸收能力和聚集能力后则可为确定矿产位置提供一定的依据。

2.3 利用岩矿光谱技术进行识别

作为遥感地质勘查技术的理论基础,岩矿光谱技术适用于多光谱技术与高光谱技术,其主要是通过提取多光谱蚀变信息实现岩性识别与高光谱矿物识别的目的。多光谱技术较低的光谱分辨率使得岩矿的光谱特征表现力较弱,因此岩矿光谱技术在分析岩矿反射率差异时主要以图像线性信息与图像灰度特征为基础。较之多光谱技术,高光谱技术则既可获取到连续光谱信息,也可对地质类型加以直观地识别。综合使用多光谱技术与高光谱技术可对岩矿类型、与成矿作用有直接关系的矿物蚀变信息加以有效地识别,并可对蚀变强度进行定量,进而可为地质勘探工作提供强有力的技术支持。

3 加强遥感地质勘查技术应用的措施

前文笔者简要分析了遥感地质勘查技术的概念与特点,并探讨了其在地质勘探工作中的具体应用。由于我国在应用遥感地质勘查技术过程中仍存在不少问题,因而我们在实际应用过程中还需采取合理的措施来保证其应用效果。

3.1 加强对遥感技术理论研究

理论是实践的基础,遥感地质勘查技术的实际应用离不开有效的理论研究。因此我们首先需深入研究并分析大量与遥感技术相关的理论文献,为遥感技术的应用打下坚实的理论基础。除此以外,我们还需依据勘测区域的特点进行理论创新,不断丰富地质勘查技术应用的理论成果。

3.2 加强技术支持

技术支持在遥感地质勘查技术应用中处于十分关键的地位,因此我们首先需保持所应用的相关遥感设备的技术先进性,保证硬件基础;其次需加大引进与培养先进遥感技术人才的力度,以为遥感技术应用的准确性、合理性和科学性提供人才保证。

3.3 完善相关制度

遥感地质勘查技术的有效应用离不开相关制度的指导与规范,因此我们需积极完善诸如技术岗位责任制度的一系列制度,及时发现遥感地质勘查技术在应用过程中出现的问题,以促进我国遥感地质勘查技术的可持续发展。

4 结束语

综上所述,迅猛发展的国民经济使得国家对矿产资源的需求量越来越大,这对地质勘查技术的效率与精确度提出了越来越高的要求。对此,本文简单介绍了遥感地质勘查技术及其在地质勘探工作中的应用,并提出了加强其应用的具体措施,以期为相关人士提供理论参考。

参 考 文 献

[1] 王润生,熊盛青,聂洪峰,等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011,11:1699-1743.

[2] 易飞.遥感地质勘查技术探究与分析[J].住宅与房地产,2016,18:265.

[3] 罗庆霞,苏吉祥.遥感地质勘查技术在矿山中的应用[J].世界有色金属,2016,10:203+205.

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[关键字] 铀矿勘查 遥感技术 综合研究 成矿观点与找矿效果

[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-118-2

地质勘查工作的深入开展对遥感技术的应用提出了更高的要求。如何深化应用遥感信息,以便更有效地服务于矿产资源勘查,已成为当前遥感地质工作者积极探索的科学难题和热点。而开发新型遥感探测技术与先进的图像处理方法、促进遥感技术与多学科的交叉集成,是这一探索的方向和重要途径。本文结合铀资源勘查,重点从遥感信息综合研究的角度,对其在地质勘查领域深化应用的这一科学难题进行了探索。

1地质找矿中遥感信息综合研究和深化应用的思考与理念

(1) 遥感技术在地质领域应用的局限性。遥感技术在地质领域应用的局限性主要表现在遥感所获得的信息主要是地表信息,而目前找矿更多的是需要地下深部信息。因此,单靠遥感技术本身很难解决复杂的地质找矿问题。

(2) 找矿难度愈来愈大,遥感技术与传统技术相结合已成必然。随着地质勘查工作的深入发展,一方面,出露地表的矿床明显减少,勘查的目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床,因此找矿的难度愈来愈大;另一方面,由各种地学手段获得的信息愈来愈丰富,如何最大限度地利用这些信息资源,以提高勘查效果,是值得重视的问题。

(3) 遥感技术要与迅速发展的现代信息技术相整合。进入21 世纪以来,现代信息技术得到迅速发展,如何将这些新技术(如:三维地理信息系统(GIS) 技术、三维可视化技术、仿真模拟技术、虚拟现实技术等) 应用于地质勘查领域,进一步解决矿产资源的勘查问题。鉴于上述思考,笔者提出了遥感信息深化应用的思路:即充分发挥遥感技术优势,实现遥感技术应用的以下两个结合: 一是遥感信息与传统地学信息的结合,二是遥感技术与现代信息技术的结合; 同时,在遥感技术应用的过程中要注入地质专业知识,将信息转化为创新思维,用来指导找矿决策和实践。

2遥感信息综合研究与我国砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

2.1 铀矿床遥感信息的综合研究

2.1.1 对地质资料分析的质疑

关于矿床成因,研究初期人们认为它属层间氧化带铀成矿类型,铀源来自盆地北缘蚀源区的含铀地层和中酸性岩体,在氧化条件下,雨水淋出的铀渗入地下,经地下水搬运,沿渗透性高的砂岩层迁移,在从氧化带进入还原带的过渡地带,由于氧化还原环境的变化,发生了铀的沉淀和富集,形成了该铀矿床( 图1( a) ) 。可是,经矿化同位素年龄分析,矿床的形成经历了从120 ± 11 Ma ~ 8 ± 1 Ma 的一个漫长过程,新生代时( 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma) 继续有铀矿化形成,但新生代时,河套断陷已经形成,断陷的下陷已将蚀源区与成矿区分开,这时成矿的铀源已不可能再来自盆地北缘( 图1( b) ) 。因此笔者认为,用传统的观点难以完全解释东胜铀矿床的形成。

2.1.2 新发现地质现象的遥感信息综合研究

先将收集的研究区的遥感、地质、地球物理( 重力、航放、航磁) 、地球化学数据建成GIS 数据库; 然后利用GIS 分析功能,将遥感信息与传统地学信息集成( 复合和融合) ,并进行数据挖掘和知识发现。通过综合研究进一步认为:东胜-石湾子断隆构造为一基底隆起背景上的富铀断块,它的不断隆升,能够为成矿提供铀源;断隆南缘断裂为一从地表切入基底的贯穿性断裂,是深部物质向上运移的通道;环状构造为一与油气有关的环状构造,反映该区油气活动的中心,可以为成矿提供油气等还原物质。由上述构造要素构成的成矿背景叠加在早期的套蚀源区与斜坡带的成矿背景之上,构成了该区铀矿形成的特殊区域地质构造环境。

2.2铀矿床的断隆叠加成矿

在综合研究了铀矿床的区域地质构造背景之后,又进一步研究了矿床的成矿特征,发现油气和热流体参与了成矿过程,矿化有明显的叠加现象,如铀源的叠加、成矿流体的叠加和成矿年龄的多期性等,且铀矿化类型具双重性和复杂性等。将矿床的成矿背景信息与矿床的成矿特征信息综合,并注入铀矿地质专业知识,实现了信息的转化,重新认识了铀矿床的成矿过程。

2.3 砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出

(1) 断隆非叠加成矿的证据。当扩大研究范围后发现,其他铀矿床在空间分布上也与断隆构造有关,如黄陵铀矿床位于渭北断隆的北缘,国家湾铀矿床位于固原-华亭断隆上,磁窑堡铀矿床位于牛首山-罗山断隆的西缘等。 综合断隆叠加成矿和非叠加成矿的研究成果,笔者提出了砂岩型铀矿断隆成矿的观点。

(2) 断隆成矿的机理。通过对断隆构造成矿机理的研究认为: ① 断隆构造的隆升作用,使深部的铀矿床和富铀层被抬升到地表,遭受风化、剥蚀,为新的成矿过程提供铀源; ② 断隆边缘斜坡带的地形和沉积环境( 有利于形成赋矿的粗碎屑的沉积地层);③ 断隆边缘贯穿性断裂是将深部还原性物质向上运移的导通等。这些有利的成矿要素在断隆构造环境形成了最佳组合,从而使断隆构造孕育了源( 铀源) - 运( 搬运) - 聚( 富集) 统一的成矿条件。(3) 断隆成矿观点的核心。断隆成矿观点的核心是强调构造,特别是深位贯穿性断裂和油气,甚至热流体等深部还原性物质在砂岩铀成矿过程中的重要作用。认为该类型铀矿床的形成不同于传统的层间氧化带类型铀矿床,不只是个浅部地质作用过程,而是深部与浅部地质作用的复合。

(4) 断隆成矿观点提出找矿意义: ①我国克拉通盆地砂岩型铀矿的区域找矿,应围绕断隆构造及其边缘进行; ②围绕断隆构造找矿,不要局限于砂岩型铀矿,应开展多目标找矿( 包括砂岩型、碳硅泥岩型和热液型); ③不同断隆构造形成的背景、演化历史、成矿条件和找矿潜力不尽相同,即使同一断隆构造不同部位成矿环境和条件也不相同。因此,找矿时要进行具体的地质分析。

3结论

实践表明,如果用同样的方法和手段研究同一个问题,由于看不到新的现象和事实,认识将很难有所突破。遥感技术在地质找矿中的重要作用,就是它能够迅速发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象,如果将这些新发现与传统地质方法得到的信息相结合,将会促进地质人员重新考虑问题和进行创造性思维,以导致新概念的产生和矿化规律新认识的形成。曾经指出的"没有先进技术支持的理论是落后的"。同时可以看出,遥感技术的应用不仅限于"线、环、块"的识别和蚀变信息的提取,更重要的是它还可以进行成矿理论的研究。因此,需要将遥感的应用"从技术索引的思路走出来","从技术层面提升到科学层面"。这样才能使遥感在地质找矿中发挥更大的作用。充分发挥遥感技术的优势,最大限度地利用现有的地质勘查信息资源,进行新理论的探索和建立新的找矿模式,并利用新模式进行找矿,这是一条从"信息找矿"到"理论找矿"再到"模式找矿"的正确途径,实践证明可以取得显著的找矿成果。

篇9

[关键词]土地调查 遥感技术 应用

[中图分类号] TP79 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-2-213-1

0引言

由于社会生活的逐步提升,人民逐渐步入城镇一体化的现代生活,而土地资源的逐渐减少与日益增长的土地需求,成为经济发展中最主要的矛盾,如何解决土地资源的利用问题成为经济发展的工作重点,而土地方面的工作人员而言合理高效的利用现有的土地资源也成为工作中主要研究问题。

就目前国内经济情况综合分析,土地资源的利用问题已经成为当前社会中日益重要的问题,而做好土地调查工作,不仅能够保障土地资源科学合理应用,也是保障有限耕地资源,为土地的策划工作提供事实依据,缓解土地资源利用矛盾。如何能够保障土地资源充分合理的应用,就必须了解土地应用与国家土地资源分配情况,而这部分的工作中为了能够获取准确的数据信息,就必须应用到现代化的科学手段,与之前的技术方式比较,遥感技术的应用具备多方面不可替代的优势,在保证真实、准确、及时的数据传递同时,不仅信息覆盖比较大,而且信息方面比较系统全面。因此,遥感技术成为土地方面工作人员在土地调查工作首选,并且为土地资源合理利用与国土资源合理分配提供重要数据根据。

1目前实行土地调查工作的现实意义以及目的

1.1土地资源是人类生活中根本的自然资源,是人类社会进步的稀缺资源,对于人类的生存与进步都有着重要基础作用。国家国土资源方面的研究对于人类社会的生存以及经济方面的发展有着重要保障作用,这就需要在工作中以科学、正确的研究态度进行土地资源的调查工作,以准确的科学数据为社会经济发展提供数据基础。

1.2土地调查目的

(1)为土地利用和规划提供资料。对土地基本情况的了解是否准确基本上决定了土地利用的长期计划是否合理,是实现合理、科学的土地利用的关键。

(2)为制定国民经济计划提供基本依据。国民经济计划的制定、城市化的进程、农、林、牧、副、渔各业的合理安排、生产指标的确定以及财政税收的组织都必须以土地调查所获得的各类用地及其变化状况数据资料为依托。

(3)为土地的有效管理提供可靠的基础。通过土地调查,我们可以准确地掌握土地利用状况和权属状况,从而制定出科学的土地管理法规和政策,为建立和完善土地管理市场打下坚实的基础。

(4)为土地科学研究和建立土地信息系统提供准确的数据资料。土地调查的过程就是采集土地信息的过程,是土地科学研究的重要组成部分,它能向各级政府部门及各行业提供重要的参考资料和合理的服

2遥感技术在土地调查工作中的实用性

2.1遥感技术所具备的技术优点

信息获取很少受环境限制。不同区域的耕地所处的地质条件和自然环境各不相同,差异很大,甚至有些自然环境如高山峻岭、地势崎岖难行的山坡以及沼泽等地方的条件十分恶劣,人类难以顺利到达并获取所需的数据和信息。然而由于遥感技术并不受地面条件的限制,只需利用航天遥感或者是卫星遥感便可以最大范围的对各种环境的资料进行获取和加工,为进一步研究和分析提供信息服务。第四方面就是在 获取信息的方法较多,拥有较大的信息量 任务的复杂和不同决定了遥感技术在获取信息数据时也会采取不同的波段以及仪器。

2.2遥感技术在土地调查工作中的使用方面

2.2.1能够随时提供土地资源利用情况

(1)宏观对土地进行监测。遥感技术对土地的监控提供了大量的TM图像以及其他相关土地数据资料,这些资料和图像都为监测土地的利用变化情况提供了科学依据,能够做到科学、准确、直接的掌握土地利用变化的实际情况,为土地监测提供了真实可靠的第一手资料。(2)监测城市化进程扩展趋势。现阶段农村进城务工的人员越来越多,因此各地城市的人口数量也处于急剧上升的趋势,城市规模在不断扩大和延伸,农村和城镇的耕地资源在日益减少。

2.2.2在土地情况调查中利用遥感技术落实工作方法

如今多数地区都在采用遥感技术对土地的利用现状进行调查,其较高的准确度,已经使人们放弃了传统的调查方法。卫星的扫描给调查工作带来了十分的便利,无论是恶劣的地质条件或是气候条件,都可以在卫星的扫描之下得到第一手的调查数据,全时段的服务于土地调查工作。

2.2.3应用遥感技术检测生态环境变化

土地资源是不可再生的自然资源,是保证国家可持续发展政策方针的重要资源基础,而遥感技术能够随时检测到生态环境的变化情况,这种科学的技术系统,是运用科学合理的工作方式,掌控的信息情况包括土地与生态两个方面,并且对于变化信息实现实时的动态掌控,是第一手的信息数据,这可以对于生态保护区域做好保护工作,根据现实的情况制定相应的规划工作。做好遥感技术工作也是相关部门工作的数据基础。这不仅对于土地调查工作有深远意义,同时对于生态环境保护方面也是非常重要的,综合信息数据可以实现资源合理分配,将土地资源与生态环境工作合理结合,是土地规划管理工作的一个工作重点。

3总结

遥感技术的发展极大便利了土地利用的调查,使得调查周期缩短,准确度和可靠性大大提高,减少了传统调查方式下的人力财力投入。虽然在实际操作中遥感技术还存在一些缺陷,相信随着计算机信息技术的进一步提高,高新技术的不断发展,遥感技术在土地利用调查中的应用会日趋完善。并且为土地资源合理利用与国土资源合理分配提供重要数据依据,保障土地资源可持续利用。

参考文献

篇10

关键词 遥感;应用;发展趋势

中图分类号TP75 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)68-0209-02

1 遥感的定义与分类

1.1 遥感的定义

遥感,从广义来说泛指各种非接触、远距离探测物体的技术;而本文谈论的遥感是指电磁波遥感,即狭义的遥感,其定义是:从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影扫描、信息感应、传输和处理等技术过程,识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。

1.2 遥感的分类

按照研究对象遥感可分为资源遥感与环境遥感两大类[1],资源遥感以调查自然资源状况和监测再生资源的动态变化为主。环境遥感则是对自然与社会环境的动态变化进行监测并做出评价与预报的统称。此外,按照应用空间尺度遥感可以把遥感分为全球遥感、区域遥感和城市遥感三种类型。

遥感是一门综合性的技术,它涉及地理学、测绘学、计算机科学与技术、规划管理等许多学科。它的概念和基础是物理学、测绘学、地质学、地理学;它的技术支撑是航天技术、计算机技术和图像处理技术。伴随着航天技术的不断进步,空间遥感对地观测获得了巨大的发展,可以预计,在今后的遥感发展过程中,全方位、全覆盖、多角度、高分辨及高时效的遥感观测系统,将会被广泛的应用在各个领域的调查研究工作中。

2 遥感应用

遥感的应用已从上世纪早期单纯的军事用途扩大到现代生活的各个方面,如土地管理、气象预报、全球变化研究、灾害监测、资源调查与动态变化监测、生态调查、旅游、交通等各行各业,成为服务人类现代生活的重要高科技手段之一。

2.1 遥感在土地资源中的应用

遥感技术是土地资源状况调查评价与动态监测的重要技术手段。随着遥感技术在空间识别、地物波谱识别和变化时间识别方面能力的提高,土地遥感正在成为遥感科学的重要分支。我国历来对国土资源十分重视[2],特别是自国土资源部成立以来,非常重视土地资源的动态监测工作,从1999年开始,遥感监测工作作为国土资源大调查的重要组成部分,连续16年,每年开展对全国重点地区的遥感监测。

土地遥感的应用领域包括[1]:监测建设用地变化趋势、布局及规模;为土地资源管理提供现势基础资料;辅助检查土地利用总体规划执行情况;复核土地变更调查;辅助开展土地变更调查;辅助开展土地利用现状图更新;基本农田保护区监测;配合土地执法检查。

2.2 遥感在矿产资源中的应用

不论用什么方法找矿,了解矿床形成过程和成矿原理都是非常重要的,遥感找矿也不例外。在漫长的地质年代里,沉积、岩浆及变质三大类岩石也在不停地进行转化,在地质构造等作用下,可以在不同类型的岩石中,形成由各种不同的金属矿物和非金属矿物富集而形成的各种矿床,而遥感影像能够真实

地记录地球表面三大类岩石的光谱与纹理特征。同时,采用遥感技术圈定各类构造形态、色异常等现象,对于矿产调查、圈定成矿远景区、成矿预测也有着重要的指导作用。遥感技术寻找油[3]是通过提取遥感影像的烃类微渗漏信息来预测油区的烃类微渗漏晕以其特有的波谱特性可以被遥感技术检测,从而实现油气预测,这也是遥感技术直接找油的原理。

2.3 遥感在城市建设中的应用

城市是一个时代经济、社会、科学和文化的汇聚点,在全面建设小康社会中,我国城市化速度还将加快。遥感在城市建设中应用主要为以下三个方面:1)城市景观结构调查。土地是城市赖以存在的物质基础,城市遥感首先就是调查城市土地利用状况,提供工商业、文化、交通、绿地和水体的分布和面积;2)城市道路规划与交通环境分析。低空航空摄影[4]对全市车流的瞬时调查,就可以几乎同时测出各个路段和交叉路口的机动车和自行车的车流密度,编绘出主要道路交叉口的车流量图,既简便易行,又准确可靠,在交通管理、道路拓宽和过街桥、立交桥选址等方面,都能够发挥作用;3)城市环境污染调查。受污染损害的植物[5],叶片叶绿素降低,在彩色红外像片上红的成分减少,污染程度通过影像色调的变化被记录下来,再参考树木缺株、形态或冠幅变小的程度,就可以绘制出分轻、中、重三级的污染程度。

2.4 遥感在海洋领域的应用

海洋遥感[6]是指以海洋及海岸带作为监测、研究对象的遥感,包括物理海洋学遥感、生物海洋学、化学海洋学遥感与海水监测、海洋污染监测等。海洋遥感大幅度提升了海洋调查技术水平,与其余调查手段相比,具有很明显的优势。如:不受恶劣自然条件的限制、拓展了海洋调查的广度、能够实时长效的进行检测、庞大的信息获取量以及应用范围的多样性。

2.5 遥感在气象中的应用

气象卫星的出现,为人类自上而下观测大气层和地表、生态的变化提供了一种新型可靠的手段,由此应运而生的卫星气象[3]成为大气科学发展史上又一新的里程碑。气象遥感的研究内容主要包括两个方面:一是寻找从卫星上探测和获取大气中主要气象要素和大气现象的理论和方法;二是研究卫星资料的处理技术和使用方法。例如利用红外通道和可见光通道中对比,可以很好解决大雾区、中高云区及地表的区分问题,区别出哪些是雾,哪些是云,哪些是地表,此外利用遥感还可以对沙尘暴有很好的监控作用。

2.6 遥感在地质灾害管理中的应用

传统的获取灾害损失评估信息方法主要依靠地面调查以及历史资料,耗费时间过长且因资料更新滞后,不能及时的体现地质灾害管理的作用。随着遥感技术及其他相关高新技术的高速发展,地质灾害遥感调查正处于逐步推广的阶段。卫星遥感技术的宏观性、全天候和全天时以及周期性,为地质灾害的研究提供了强有力的手段,并逐渐成为地球灾害监测系统工程中的主要技术。遥感技术已经应用于地质灾害管理的整个过程。在地质灾害调查、监测、预警、评估的四个阶段中,均能够及时准确的提供调查、评估、预警,为地质灾害管理工作的开展提供依据。

2.7 遥感在考古中的应用

考古工作,是探索人类文明发展的重要手段。随着考古研究工作的扩展,考古学家们从了解个别的考古遗址文化上升到对某一地区、某一国家,或者是更大范围的一个时空去认识人类文明的发展,这就需要考察更大的范围与空间,仅依靠地面的考古资料就显得不足,而且也很难使资料收集得完整,利用肉眼去观察分析考古遗迹现象受时间、地点、气候、光照等诸多因素影响,具有很大的局限性[8]。而高分辨率遥感图像、航拍像片的分辨率均可达到1m左右,同时可全球、全天候覆盖,加上特殊信号可以穿透地表,开展更加精确探测的探测工作,这些先进技术在考古研究、文物保护管理上可起到决定性的作用。

从考古的角度来看,人类遗产的挖掘是继承和弘扬古代文明的重要途经。利用遥感技术开展古遗址寻找、普查研究是最为有效的手段。遥感信息古遗址研究不仅可以填补或充实人类文明历史,而且对研究古代地缘政治,确定历史时期的军事和疆域争议十分重要,且将大大提高田野考古的效率和质量,把我国的考古学提高到一个新的高度。

3 遥感应用的发展趋势

随着遥感技术应用研究的深入发展,遥感数据分辨率不断提高,数据量持续增长,数据处理的方法和程序也日趋复杂,从而导致GIS系统所需要解决的问题也越来越多,GIS的发展也更加偏向于解决数据的存储、管理和处理,但这样并不能从根本解决问题。经过不断的总结,最终发现如果想要解决实际应用中出现的问题,就必须多技术、多方法、多角度、多渠道对数据进行搜集处理。遥感技术,是一种信息获取的技术,相对缺乏信息处理、提取以及解决问题的能力。因而科学家们将遥感技术与GIS、GPS、计算机、仿真、虚拟等多种信息技术紧密结合,共同应用解决复杂的综合问题。

“3S”技术集成就是在这样的背景下产生的,3S技术[10]即指遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)3种技术集成的总称。“3S”集成技术的应用,是一个自然的发展趋势,RS和GPS为GIS进行空间分析提供了更新区域信息和空间定位信息,从RS和GPS提供的大量数据中提取有用信息,并进行综合集成,使之成为决策的科学依据。GIS、RS和GPS三者技术的集成,形成了一个更加完整、准确及实施的对地观测、分析及应用系统,从而推动了遥感技术的进步。

4 结论

综上,遥感应用既是系统科学又是系统工程,既是区域性的又是全球性的,既是边缘科学又是交叉科学。通过对以上土地监测、地质矿产调查、城市建设、环境与灾害监测、海洋、气象与考古遥感等几个主要方面遥感技术应用的介绍,可以看出遥感已经渗透到社会生活及科研领域的各个方面,3S技术的集成已经成为必然,我们应该进一步发掘遥感技术应用的潜力,开拓遥感技术应用的新局面,更加有效的保护和科学的利用好我国的资源与环境。

参考文献

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